ЕС активно присматривается к новому виду безуглеродного энергоресурса. Каковы перспективы использования водорода и как Украина участвует в энергетической революции?

Евросоюз приступил к переходу на новый источник энергии, который призван заменить углеводородное топливо. В июле была принята стратегия внедрения возобновляемого водорода.

Она предполагает дополнение энергетической системы ЕС массовым промышленным обеспечением Европы этим энергоносителем. И Украине тут уготована ключевая роль.

Если наша страна не упустит свой шанс, то уже в ближайшие годы может стать ключевым поставщиком водорода в Европу.

Водородная кузница и житница

Как отмечается в Водородной стратегии Евросоюза, до 2024 года ЕС поддержит установку не менее 6 ГВт электролизеров и производство до одного миллиона тонн возобновляемого водорода.

Предполагается, что до 2030 года мощность станций для генерации восстановительного водорода (из солнечной и ветровой электроэнергии – Ред.) на территории стран ЕС возрастет до 40 ГВт.

Такой же объем мощностей Еврокомиссия поддержит за пределами блока. Из них 10 ГВт предлагается реализовать Украине. То есть, каждую четвертую водородную генерацию вне ЕС будет производить наша страна.

Вместо газа и нефти: в Украине начали присматриваться к новому энергоресурсу

Ключевую помощь в этом направлении Украине оказывает Германия. 26 августа две страны подписали «Совместное заявление о начале энергетического партнерства».

С украинской стороны документ визировала и.о. министра энергетики Ольга Буславец, со стороны правительства ФРГ – министр экономики и энергетики Петер Альтмайер.

Заявленное партнерство будет включать, в том числе, сотрудничество в сфере поставок водорода из Украины в Германию.

«Нас в Европе видят партнером на 10 ГВт. Что это означает? Есть такая возможность, и нас будут поддерживать. Но есть одно «но», которое не прописано, но проговорено. Они будут поддерживать только те страны, которые у себя создают внутренний рынок водорода», – говорит председатель ассоциации «Украинский водородный совет» Александр Репкин.

«Комиссар Еврокомиссии по вопросам экологической политики Франк Тиммерманс четко дал понять: друзья, мы готовы вам помочь на 7,5 ГВт, чтобы вы их создали и импортировали к нам, но на 2,5 ГВт вы должны создать собственный рынок», – пояснил глава ассоциации.

По его словам, в ближайшие три года от нас ожидают полмиллиона тонн импорта возобновляемого водорода, а в дальнейшем – 3 млн тонн ежегодно.

С целью выхода на европейский рынок Украина должна обеспечить условия для использования водородного транспорта, в металлургической и химической отраслях.

Первые шаги со стороны Украины уже есть. По словам Репкина, у нас уже есть пример строительства первой водородной заправочной станции в партнерстве с датчанами.

Согласно Водородной стратегии Евросоюза, до 2024 года ЕС поддержит установку не менее 6 ГВт электролизеров и производство до 1 млн тонн возобновляемого водорода.

«К нашей ассоциации присоединились предприниматели из Харькова. Их идея – перевести весь коммунальный транспорт на водород», – сказал глава ассоциации.

Он спрогнозировал, что развитие водородных технологий в Украине пройдет более активно, чем ожидается.

И действительно, водородные проекты в Украине после принятия стратегии ЕС растут как грибы после дождя, и не только на бумаге.

В начале августа стало известно, что Украина обсуждает с Германией пилотные проекты в масштабах от 100 МВт по аналогии с реализуемым в Марокко проектом солнечно-водородной станции мощностью 100 МВт.

Кроме того, чешская Witkowitz – одно из крупнейших машиностроительных предприятий в Восточной Европе, ведет переговоры Южмашем о строительстве завода по производству оборудования для изготовления водорода.

А в конце августа сообщалось, что в Украине при помощи европейских инвесторов будут строить завод по производству водородного топлива.

23 августа государственное «Укргидроэнерго» подписало меморандум о сотрудничестве с компанией Н2 о строительстве завода электролизного производства водорода в Украине.

В рамках соглашения инвесторы обязуются привлечь 300 млн евро. Сотрудничество предполагает строительство производственных мощностей украинских ГЭС с целью производства водородного топлива.

Дата-центр станет одним из крупнейших в Европе, а объем инвестиций составит 700 млн долларов.

В этот же день Н2 в присутствии президента Владимира Зеленского подписала соглашение о строительстве дата-центра на сумму 700 млн долларов возле Запорожской АЭС. По данным Liga.net, завод и дата-центр компания собирается реализовать в партнерстве с другими европейскими компаниями.

«На сегодня к нашим проектам проявили интерес как минимум три потенциальных партнера. Нашими соинвесторами могут стать австрийская Yom Capital и норвежская NBT. Но мы ожидаем и других предложений. Думаю, что желающих поучаствовать в этих проектах будет много. В продукции водородного завода уже заинтересованы Австрия и Германия», — заявлял СЕО Н2 Андрей Жовнер.

По его словам, соотношение вложений будет где-то 70 на 30. 30% инвестиций вложит компания с партнерами, 70% — кредиты от банков и специальных инвестфондов.

«Сейчас еще есть кое-какие нюансы с проектной документацией и трансформаторами для дата-центра. Возможно, даже придется разбивать водородный завод на две, а может три или четыре части», — заявил Жолнер.

Продать нельзя закрыть: в Кабмине определились с будущим угольной отрасли

«Для нас это не принципиально: специфика работы Днепровской ГЭС и физическое распределение ее электроэнергии нам просто не позволят получить «ровный» график в 200 МВт в одном месте. Надеюсь, что оба проекта мы запустим или к середине или к концу 2021 года», — отметил СЕО Н2.

По его словам, пока украинская ГТС не готова к масштабному экспорту, поэтому отправлять водород за границу на первых парах придется железной дорогой. «Будем закачивать водород в цистерны и отправлять в Европу», — заявил он.

Трудности транспортировки

Впрочем, маловероятно, что «Укразализныця» согласится перевозить подобный груз по железной дороге. Водород очень взрывоопасен, он даже опаснее природного газа, а возможности его транспортировки железнодорожным транспортом пока плохо изучены.

Водород в три раза легче природного газа и в 14 раз легче воздуха, не имеет ни запаха, ни цвета, его утечку сложно обнаружить. Молекула водорода настолько мала, что способна встраиваться в кристаллическую решетку стали, делая металл хрупким.

Поэтому транспортировка водорода может повредить трубы и вагоны, что позволит опасному веществу выйти наружу. А там он может смешаться с кислородом и образовать гремучий газ – взрывоопасную смесь, которая натворит немало бед.

Поэтому трубы, предназначенные для природного газа, должны быть покрыты изолирующим материалом изнутри или заменены на полиэтиленовые. Сейчас ученые пытаются узнать, какой уровень смешения водорода с другими элементами наиболее безопасен для транспортировки.

Пока для испытаний используют газо-водородные смеси с концентрацией водорода не более 20%. В таком соотношении водород можно спокойно перемещать по обычным газотранспортным трубам.

На пути к водородному хабу

После принятия ЕС водородной стратегии 11 газовых компаний из 9 стран ЕС представили план создания сети транспортировки водорода European Hydrogen Backbone.

Согласно документу, к 2030 году длинна сети составит 6,8 тыс. км, а к 2040 году она может вырасти до 23 тыс. км. На 75% сеть будет состоять из действующих переоборудованных газопроводов.

«Региональная газовая компания» в рамках Водородной стратегии ЕС 6 августа провела первые в Украине испытания водорода в газораспределительной системе.

Идею транспортировки водорода через украинскую ГТС в ближайшие несколько десятилетий рассматривает «Оператор газотранспортной системы Украины».

В компании отмечают, что для транспортировки водорода необходимо провести масштабную модернизацию трубопроводов, ведь в Украине подавляющее большинство труб построены еще в 60-70-х годах.

Украинская «Региональная газовая компания» (РГК) в рамках Водородной стратегии ЕС 6 августа провела первые в Украине испытания водорода в газораспределительной системе.

Они прошли на специально подготовленном полигоне в Черняхове Житомирской области. В процессе эксперимента системы полигона были прокачаны инертным газом, а затем заполнены водородом, концентрация которого была доведена до 99%.

Системы хранения энергии в Украине и мире: почему мы пасем задних и что нужно изменить

«РГК данными испытаниями проводит оценку перспектив использования газораспределительных сетей для доставки новой энергии – газопроводных синтетических смесей и биогаза», — отметили Oilpoint в пресс-службе РГK.

Следующие испытания компания планирует еще на четырех специально подготовленных полигонах: в Волынской, Днепропетровской, Ивано-Франковской и Харьковской областях.

Второй этап – динамические исследования. Они покажут, насколько реально использовать водород для бытовых нужд — в котлах, газовых колонках и плитах. Они также будут проходить на полигонах РГК. Первые результаты будут объявлены уже на 6-м газовом форуме 27 октября.

Используя энергию воды и ветра

На 2019 год в мире потребляется 75 млн тонн водорода, в основном в нефтепереработке и производстве аммиака. Из них более 3/4 производится из природного газа, для чего расходовалось более 205 млрд кубометров голубого топлива. Почти весь остальной водород получали из угля.

И только 0,1% (100 тыс. тонн) в прошлом году вырабатывалось электролизом, то есть без использования ископаемых углеводородов.

Емкости с кислородом и водородом, полученными методом электролиза на установке в Германии.

Однако уже в 2020-м на планете суммарная мощность запущенных новых электролизеров для получения водорода вырастет сразу в несколько раз, хотя и составит пока в общем-то незначительные 120 мегаватт мощностей по всему миру.

Но уже в ближайшие годы может произойти настоящий прорыв, старт которому даст Водородная стратегия ЕС. Для сравнения – только в Германии к 2030 году планируется построить от трех до десяти гигаватт электролизеров.

Планируется, что это снизит зависимость Европы от ископаемых источников энергии, сократит на 50% уровень выбросов углекислого газа в атмосферу и существенно удешевит стоимость топлива и энергоносителей.

За последние 15 лет стоимость водородного топливного элемента снизилась с 275 до 55 долларов за кВт — более чем в 5 раз. В планах департамента энергетики США — снизить стоимость топливного элемента до 40 долларов за кВт к 2020 году, тогда как показателем для достижения конкурентоспособности с традиционным двигателем внутреннего сгорания является отметка в 30 долларов за кВт.

Сэкономить не получится: почему закон об урезании «зеленого» тарифа ничего не изменит

Ключевое преимущество водорода заключается в том, что при сжигании в чистом виде единственным его побочным продуктом является вода.

Украина, как крупнейшая страна Европы с ее бескрайними полями, морями и горами может задействовать свои природные возможности и наконец превратиться из импортера энергоносителей в его крупного поставщика. Однако действовать для этого нужно уже сейчас.